近期，中國科學院上海光學精密機械研究所提出一種基於濾波偽隨機二進制序列（pseudo-random binary sequence，PRBS）相位調製的單頻激光線寬展寬方法，可有效抑制硅基光纖在功率定標放大過程中的受激布里淵散射，成功實現小於5GHz線寬光纖激光突破1.27 kW功率，光束質量優良，受激布里淵散射（stimulated Brillouin scattering, SBS）閾值增強因子（調製後SBS閾值與調製前SBS閾值的比值）達到53。相關成果發表於《科學報告》(Scientific Reports)。
SBS效應是窄譜光纖放大器中閾值最低的非線性效應，不利於放大器功率提升。近年來國際上提出了多種SBS抑制方法，其中對基頻載波進行相位調製的線寬展寬方法具有線寬控制靈活、不引入自相位調製等非線性效應的優勢，前景光明。基於濾波PRBS信號的線寬展寬方法是對基頻實現sinc2函數包絡形式的離散邊帶載波，通過低通濾波器的應用和PRBS碼型/碼率的調整，優化邊帶數量和頻率間隔，最大程度的實現SBS抑制。
該項工作中，研究人員通過理論計算，得到了抑制SBS的最優譜線間隔，基於模型計算結果，相位調製信號的譜線間隔選擇為布里淵增益帶寬的0.5倍（12.7MHz），並選擇帶寬為DC-2.2GHz的射頻低通濾波器來實現總帶寬及包絡控制。進而設計了四級摻鐿光纖放大鏈路，將50mW單頻激光器放大到1.27kW，後向反射率小於<0.1%，光束質量優良。該項工作為光纖激光器在5GHz線寬內實現數千瓦級功率放大提供了參考。
基於濾波PRBS信號相位調製線寬展寬的1.27kW@<5GHz光纖放大器
分享到:
閱讀更多 中科院上海光機所 的文章
